Corin通过触发铜死亡抑制肝癌:靶向KDM1A/HDAC1双阳性亚型的新策略

《Clinical and Experimental Medicine》:Corin: a dual inhibitor for KDM1A/HDAC1, suppresses hepatocellular carcinoma by triggering cuproptosis

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Clinical and Experimental Medicine 3.5

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  本研究针对肝细胞癌(HCC)对多激酶抑制剂和免疫检查点抑制剂反应不佳的临床难题,通过高通量筛选发现组蛋白去甲基化酶抑制剂Corin可选择性抑制HCC细胞增殖。机制研究表明Corin作为KDM1A/HDAC1双重抑制剂,通过上调FDX1表达触发铜死亡(cuproptosis),从而抑制HDAC1/KDM1A双阳性HCC这一新型恶性亚型的进展,为HCC治疗提供了新的靶向策略。

  
在肝癌治疗领域,肝细胞癌(HCC)占所有肝癌病例的90%以上,其治疗困境始终是临床医生和研究人员面临的重大挑战。尽管多激酶抑制剂和免疫检查点抑制剂等现代疗法为部分患者带来了希望,但晚期HCC患者对这些常规治疗手段的反应率仍然不尽如人意。更令人担忧的是,肝癌组织中铜离子浓度异常升高与肿瘤进展、化疗耐药和不良预后密切相关,这一现象提示我们:能否利用铜离子的细胞毒性作用来开发新的抗癌策略?
表观遗传失调作为癌症的重要特征之一,为肿瘤治疗提供了新的视角。组蛋白去甲基化酶作为关键的表观遗传调控元件,在大多数肿瘤类型中被证实具有致癌基因功能。然而,新兴的组蛋白去甲基化酶抑制剂能否转化为HCC的有效治疗药物,仍有待深入探索。
在这项发表于《Clinical and Experimental Medicine》的研究中,研究人员通过创新性的高通量筛选方法,发现了一种名为Corin的双重抑制剂,它能够同时靶向组蛋白去甲基酶KDM1A和组蛋白去乙酰化酶HDAC1。该研究不仅验证了Corin在HCC治疗中的潜力,还鉴定出一种新的HCC恶性亚型——HDAC1/KDM1A双阳性HCC,并深入揭示了Corin通过调控FDX1介导的铜死亡机制抑制肿瘤生长的分子通路。
研究团队采用了一系列关键技术方法开展本研究:通过高通量药物筛选从组蛋白去甲基化酶抑制剂库中鉴定活性化合物;利用细胞活力检测(CCK-8法)和克隆形成实验评估药物效应;通过蛋白质印迹(Western blot)分析靶蛋白表达;采用流式细胞术进行细胞死亡检测;结合TCGA、CPTAC和GSE14520等公共数据库进行生物信息学分析;运用基因集富集分析(GSEA)探索信号通路富集情况。
组蛋白去甲基酶抑制剂库筛选发现Corin作为肝癌治疗新选择
研究人员首先通过高通量筛选评估了组蛋白去甲基酶抑制剂对HCC的治疗潜力。在测试的多种抑制剂中,Corin表现出最强的抗HCC活性,对HepG2和Hep3B细胞的生长抑制率超过95%。这一发现提示Corin在HCC治疗中具有潜在应用价值。
Corin抑制肝癌细胞生长
进一步研究显示,Corin对HepG2和Hep3B细胞的半抑制浓度(IC50)分别为550 nM和394 nM,表明其具有强大的抗HCC活性。长期克隆形成实验证实,Corin以剂量依赖方式抑制HCC细胞生长。机制上,同时敲低HDAC1和KDM1A能够模拟Corin的处理效果,而Corin在HDAC1/KDM1A双敲低细胞中无法产生抗增殖效应,证实其作用依赖于这两个靶点。值得注意的是,Corin在相同处理条件下不影响非癌性THLE-2细胞的生长,表明其具有选择性抗癌作用。
KDM1A和HDAC1双阳性作为肝癌预后标志物
对TCGA数据的分析显示,19个组蛋白去甲基化酶中有14个在HCC组织中显著上调,其中只有KDM1A和KDM5C的高表达与患者不良临床结局显著相关。HDAC1和KDM1A的表达呈强正相关(R=0.814)。CPTAC蛋白质组数据进一步证实,HCC样本中KDM1A和HDAC1蛋白水平均显著上调,且两者蛋白水平也呈正相关(R=0.67)。生存分析显示,HDAC1high/KDM1Ahigh亚组患者临床结局最差,表明KDM1A和HDAC1双阳性可作为HCC预后标志物。
KDM1A和HDAC1双阳性肝癌代表未表征的恶性亚型
转录组分析显示,HDAC1/KDM1A双阳性HCC的基因表达谱与其他患者明显不同。GSEA分析表明,该亚型具有高DNA修复能力、Myc通路异常活化、E2F和PI3K-AKT通路靶基因高表达以及G2/M检查点相关基因异常过表达等分子特征。这些特征解释了该亚型为何具有快速增殖能力和治疗抵抗性,是一种新的HCC恶性亚型。
Corin通过触发铜死亡抑制肝癌细胞生长
形态学观察和7-AAD染色证实Corin诱导HCC细胞死亡。这种细胞死亡不能被凋亡、坏死性凋亡或铁死亡抑制剂阻断,提示其不属于常规细胞死亡类型。进一步研究发现,KDM1A和HDAC1与FDX1表达呈负相关,而Corin处理以剂量依赖方式上调FDX1表达。在FDX1敲低细胞中,Corin无法抑制HCC细胞增殖,表明Corin通过FDX1介导的铜死亡发挥抗肿瘤作用。
本研究通过高通量筛选发现Corin作为KDM1A/HDAC1双重抑制剂,对HCC具有显著抑制作用。研究不仅鉴定出HDAC1/KDM1A双阳性HCC这一新型恶性亚型,还揭示了Corin通过上调FDX1表达触发铜死亡的分子机制。这些发现为HCC的分子分型和靶向治疗提供了新的思路,Corin作为一种新型铜死亡诱导剂,在HCC治疗中具有重要的转化医学价值。
尽管本研究存在一定的局限性,如仅使用两种HCC细胞系进行体外实验,缺乏体内动物模型验证,以及依赖生物信息学分析定义新型HCC亚型等,但研究结果仍为HCC治疗提供了新的方向。未来研究需要进一步验证HDAC1/KDM1A双阳性亚型的临床意义,并探索Corin在动物模型和临床研究中的抗肿瘤效果。
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